Муниципальное образовательное бюджетное учреждение средняя общеобразовательная школа №12 Амурской области г. Благовещенск
Реферативно-исследовательская работа
Выполнил: ученик 2 «Б» класса
Научный руководитель:
Благовещенск 2015г.
Содержание
Введение………………………………………………………………….. | 3 |
| Мир кристаллов……………………………………………………….. | 5 |
| Что такое кристалл…………………………………………………… | 5 |
| Применение кристаллов ……………………………………………. | 7 |
| Кристалл хризолита в Амурской области………………………… | 8 |
| Выращивание кристаллов в домашних условиях…………………… | 11 |
Вывод…………………………………………………………………….. | 16 |
Список использованной литературы…………………………………… | 17 |
Введение
Однажды я просыпал соль, мы с мамой убирали её и она сказала: «Какие удивительные кристаллы». Я удивился: «Разве соль – это кристаллы, ведь кристаллы – это драгоценные камни?» Мама ответила: «Не только, а хочешь, мы вырастим кристаллы дома? «Конечно, – сказал я, ведь я очень люблю опыты и эксперименты». Вот так появилась тема моего проекта.
Кристаллы встречаются нам повсюду: мы ходим по кристаллам, строим из них, выращиваем их в лабораториях и в заводских установках, создаем приборы и изделия из кристаллов, широко применяем их в технике и в науке, едим кристаллы (вспомните поваренную соль), лечимся ими, находим кристаллы в живых организмах, выходим на просторы космических дорог, используя приборы из кристаллов.
Кристалл обычно служит символом неживой природы. Однако границу между живым и неживым установить очень трудно.
В давние времена считалось, что кристаллы представляют собой редкость. Действительно, нахождение в природе крупных однородных кристаллов - явление нечастое. Но мелкокристаллические вещества встречаются весьма часто. Так, например, почти все горные породы: гранит, песчаники известняк - кристалличны.
В настоящее время известны способы искусственного выращивания кристаллов. Кристалл можно вырастить в обыкновенном стакане, для этого требуется лишь определенный раствор и аккуратность, с которой необходимо ухаживать за растущим кристаллом.
Объект работы – кристаллы.
Предмет исследования – процесс кристаллизации.
Я выдвигаю гипотезу, что кристаллы возникают благодарю испарению.
Цель проекта: изучение «мира кристаллов» и способов их применения и выращивания.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
Узнать факты о кристаллах; Выяснить где применяются кристаллы; Выяснить где встречаются кристаллы в природе; Вырастить кристаллы в домашних условиях.Мир кристаллов
Что такое кристаллы
Слово «кристалл» произошло от древнегреческого «krystallos» , что означает «лёд» .Кристаллы – твердые вещества, имеющие правильную геометрическую форму.
Кристаллы – поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил.
Тело, представляющее собой один кристалл, называется монокристаллом. Большинство кристаллических тел состоит из множества расположенных беспорядочно мелких кристаллов, которые срослись между собой. Такие тела называются поликристаллами.
Геологи говорят, что у природных кристаллов есть память Земли.
Существует легенда о том, что на вершинах гор были найдены камни горного хрусталя, они были настолько прозрачны и бесцветны, что напомнили кусочки льда. Отсюда и повелось называть камни горного хрусталя кристаллами, или же льдом. И теперь на всех языках слово «кристалл» звучит одинаково.
Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали в человеке чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и свой дом. Украшения из кристаллов сейчас стали настолько популярны и вошли в моду, что цены на них растут быстрее, чем сами кристаллы.
Для образования хорошо ограненных кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно и всесторонне развиваться, не теснило бы их и не препятствовало их росту.
Кристаллы встречаются повсюду: в облаках, в глубинах Земли, на вершинах гор, в песчаных пустынях, в морях и океанах, в научных лабораториях, в клеточках растений, в живых организмах. Мы знаем, что кристаллизация вещества совершается не только на нашей планете. Оказывается, что и на других планетах и далёких звёздах всё время непрерывно возникают, растут и разрушаются кристаллы.
Узоры на окнах зимой, иней на ветках деревьев – это тоже кристаллы воды.
Каждый отдельный кристаллик льда, каждая снежинка хрупка и мала. Вы не найдете двух одинаковых кристаллов одного и того же вещества. Например, мы знаем, сколь разнообразны узоры снежинок.
На снежинках легче всего убедится в том, что форма кристаллов правильна и симметрична. Удивительно разнообразны формы звездочек-снежинок, но симметрия их всегда одинакова: только шесть лучей.
Условия образования гигантских кристаллов и их происхождения до сих пор не находят достаточно полного объяснения.
В мексиканской пустыне открылась сказочная пещера. Пещера уникальна за счёт того, что в ней находится большое количество огромных кристаллов селенита. Самый большой из найденных кристаллов поражает своими размерами, его длинна 11 метров, а ширина 4 метра, а главное - вес этого кристалла 55 тонн!
Применение кристаллов
Если посмотреть на простой камень в микроскоп, то можно увидеть, что почти каждый камень состоит из маленьких кристалликов. Песок и гранит, поваренная соль и сахар, алмаз и изумруд, медь и железо– всё это кристаллические тела. Кристаллы необходимы для создания электронных приборов. При помощи кристалла можно резать твердые материалы, потому что самое твердое вещество на Земле это алмаз!
Из самых красивых кристаллов создают украшения. Кристалл углерода – алмаз, после огранки становится бриллиантом, который так нравится девочкам.
Алмаз используют не только как украшение. Они широко используется в промышленности: бурение скважин, изготовление инструментов для обработки разных материалов.
Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней.
Корундом можно сверлить, шлифовать, полировать, точить камень и металл. Из корунда и наждака делают точильные круги и бруски, шлифовальные порошки. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Новая жизнь рубина - это лазер.
Немногим более ста лет прошло с тех пор, как Даниель Сваровски изобрел машину, с помощью которой стала возможной промышленная обработка кристаллических ювелирных камней. Кристаллы Сваровски - это обработанные и ограненные кристаллы из сверхпрозрачного хрусталя, имитирующего бриллианты. Сегодня изделия под маркой Сваровски известны и очень популярны во всем мире. Их отличают не только красота и изящество но и высочайшее качество…
Компания Mercedes представила свои новые тюнингованные модели для богатых женщин. Машины покрыты кристаллами Swarovski. В музее «Хрустальные миры» Сваровски (Австрия) хранятся самый большой кристалл (310000 карат (примерно 62 килограмма), диаметр — 40 сантиметров) и самый маленький (диаметр всего 0,8 миллиметра) кристаллы Сваровски в мире, вошедшие в Книгу рекордов Гиннеса.
1.3 Кристалл хризолит в Амурской области
Главным ювелирным камнем Амурской области является хризолит. Название «хризолит» существовало еще до нашей эры, оно переводится с греческого как «золотой камень».
Цвет хризолита – различные оттенки золотисто-зеленого.
Интересно, что при искусственном освещении цвет хризолита меняется: желтый оттенок уходит и остается чистый зеленый. Поэтому иногда этот камень называют вечерним изумрудом.
С давних времен пришла легенда, что хризолит был любимым драгоценным камнем египетской царицы Клеопатры. А свое название «вечерний изумруд» он получил в Древнем Риме, именно тогда было подмечено удивительное свойство минерала. Да сих пор при изучении сокровищ древности ученые обнаруживают, что многие камни, которые считались изумрудами, на самом деле оказывались хризолитами.
Хризолит можно применять при болезнях сердца. Положительно влияет на печень. Рекомендуется для лечения простудных заболеваний.
Как большинство зеленых камней, этот минерал обладает мощным успокаивающим действием.
Под воздействием хризолита человек становится более внимательным, чутким и терпеливым, миролюбивым.
Этот камень прекрасно подходит астрологам, так как обостряет предчувствие и способствует предвидению.
Больше всего хризолит подходит людям, решившимся на перемены в своей жизни – переезд, смену работы, спутника жизни, жизненного пути. Он помогает адаптироваться на новом месте, избавиться от стресса и всячески способствует начинаниям.
Хризолит – относится к драгоценным камням, используется в ювелирном деле.
Уникальный ограненный хризолит, входящий в число регалий Российской короны, хранится в Алмазном Фонде России и относится к "семи историческим камням".
Самый крупный ограненный хризолит весом в 310 карат хранится в Смитсоновском институте в Вашингтоне.
. В 1981 году геологами открыто Токское месторождение хризолитов возле р. Ток.
В последние годы добыча хризолита в Амурской области прекращена. Администрацией города Зеи проведен конкурс на разработку Токского месторождения хризолитов. Разработан проект «Производство ювелирных изделий».
Всего за период отработки Токского месторорождения было добыто 81,3 кг кристаллов.
Монголы называли хризолиты «камнями дракона». С этим названием связана древняя монгольская легенда. Она повествует о том, как один правитель решил построить крепость, да такую неприступную, каких еще не бывало. Но возведенные самыми лучшими мастерами стены по непонятной причине вскоре рушились, и это повторялось раз за разом. Однажды правителю встретился странствующий старик, который и объяснил, в чем дело. Крепость не будет построена, пока Огненный Дракон не отыщет и не унесет к себе в Царство Вулканов свои потерянные драгоценности. И именно в том месте, где возводится крепость, зарыт глубоко в землю казан, наполненный прекрасными золотисто-зелеными камнями. Это и есть сокровища Огненного Дракона, которые у него похитили и спрятали злые джинны.
Выращивание кристаллов в домашних условиях
Все признаки живого кристалла в домашних условиях увидеть невозможно, но один из признаков жизни – его рост – вполне реально.
Кристаллы можно обнаружить даже в банке с вишнёвым вареньем. Они получились очень красивого цвета. Были и крупные, и средние и мелкие кристаллы.
Вырастить кристаллы – это не пустая забава. В природе кристаллы растут на протяжении миллионов лет. А нельзя ли ускорить этот процесс? Оказывается можно.
Кристаллизация – очень распространённый в физике процесс, редко какое производство без него обходится.
Ни рубинов, ни алмазов, ни других драгоценных камней в домашних условиях не можем. Но и то, что нам по плечу, тоже достаточно красиво.
Все кристаллы получал из насыщенных растворов, то есть из таких, в которых растворено так много вещества, что больше оно уже не растворяется. Воду для этих целей необходимо нагреть, тогда она вместит больше вещества. Я начал выращивать кристаллы с веществ попроще – из поваренной соли и медного купороса. Приготовил насыщенные растворы. Я развёл раствор поваренной соли так:
Налил воды в стакан и поставил его в кастрюлю с тёплой водой насыпал пищевую соль в стакан и оставил на 5минут, предварительно помешав. Соль растворилась. Затем добавил ещё соль и снова перемешал. Добавлял до тех пор, пока соль уже не стала оседать на дно стакана. Перелил
его в чистую ёмкость, избавившись от излишек соли на дне.
Полученный перенасыщенный раствор перельем в банку. В банку же с помощью проволочной перемычки (можно также сделать перемычку из стержня шариковой ручки, линейки) подвесим на нитке кристаллическую "затравку" –узелок на нитке или маленький кристаллик той же соли - так, чтобы он был погружен в раствор.
На этой "затравке" и предстоит расти будущему экспонату нашей коллекции кристаллов. Через несколько дней нить обросла кристаллами и на дне тоже появились небольшие кристаллы
Так я вырастил первые кристаллы
Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, в промышленности при производстве искусственных волокон, органических красителей, минеральных красок. Полученный раствор необходимо нагреть до полного растворения медного купороса, налить в небольшое блюдце и поставить в теплое место на несколько дней.
Когда вода в блюдце испарится, остались кристаллы медного купороса (затравки).
Самый большой кристалл-затравку я привязал к нитке и оставил раствор при комнатной температуре, Чтобы в раствор не попала пыль, я его накрыл листом бумаги. На следующий день осматриваю раствор, в нём не должно быть примесей, и если они есть, то нужно очистить раствор.
Через неделю кристалл вырос и выглядел вот так:
Еще через неделю кристалл вырос еще больше
Точно так же я вырастил кристаллы из железного купороса, соды и морской соли.
Кристалл железного купороса через три дня:
Этот же кристалл через 2 недели.
Кристалл морской соли через три недели:
Из раствора соды через несколько дней нитка обросла кристаллами соды.
Так же я вырастил кристаллы из калиевой селитры. Кристаллы калиевой селитры растут очень быстро уже через 30 минут:
Следующий опыт был осуществлен по инструкции к набору «Разноцветные кристаллы».
Высыпаю примерно половину реактива в пластиковый стаканчик.
Наливаю доверху горячей воды и размешиваю раствор. В контейнер для выращивания кристаллов кладу камушки - «затравки». Выливаю приготовленный раствор в контейнер с камушками – «затравками». Высыпаю немного реактива в контейнер с раствором и камушками – «затравками».
Первые кристаллы появились уже через 2 суток, а примерно через неделю, а еще через несколько дней когда испарилась вся вода они увеличились в размерах
Во всех опытах применяется два способа: один связан с охлаждением раствора, другой – с испарением воды. И в основе всех способов лежит такое свойство растворов, как насыщенность.
Мы самостоятельно вырастили кристаллы и убедились на собственном опыте, что:
- кристаллы различных веществ имеют разную форму; на форму кристаллов влияет температура; одни кристаллы яркого цвета, другие – бесцветны; одни растут хорошо, другие – медленно.
Есть еще более удивительная вещь: горячий лед. Это вещество способно создавать перенасыщенный раствор, и быстро кристаллизироваться, просто моментально.
Горячим льдом это называется потому, что при кристаллизации выделяется тепло, а выглядит, как будто лед. На основе этого процесса созданы многоразовые грелки. Многоразовая химическая грелка, продается в аптеках.
Ацетат натрия хорош тем, что его перенасыщенный раствор устойчив и без «спускового» воздействия может хранится очень долго. Можно самому приготовить из соды и уксуса.
На глазах раствор кристаллизуется.
После удачного опыта раствор можно использовать повторно. Для этого наш лед необходимо нагреть в водяной бане до образования однородного раствора.
А затем снова охладить в холодильнике.
Вывод
Тема «Кристаллы» актуальна, и если в неё вникнуть глубже, то она будет интересна каждому, даст ответы на многие вопросы, а самое главное – безграничное применение кристаллов. Кристаллы загадочны по своей сущности и настолько неординарны, что в моей работе была рассказана лишь малая часть того, что известно о кристаллах и их применении в настоящее время.
Кристаллы, отображают плотную землю и, что естественно, в повседневной жизни встречаются постоянно: от кристалликов соли и сахара, до твёрдых тел, из которых строят дома. Зимой мы любуемся снежинками, которые есть не что иное, как кристаллики замёрзшей воды. Собираясь на праздник, надеваем драгоценные кристаллы на себя.
Много интересных фактов о кристаллах я теперь знаю. В природе кристаллы растут тысячи лет, а ученые изобрели быстрые способы выращивания искусственных кристаллов, что широко используется повсеместно. И я вырастил кристаллы в домашних условиях. Выращивание искусственных кристаллов очень увлекательный и важный для современной жизни процесс.
Гипотеза подтвердилась кристаллы растут благодаря испарению насыщенных растворов.
Своим экспериментом я заинтересовал всех в своей семье.
Каждое утро бежали к баночкам папа, мама, старший брат, удивляясь как растут кристаллы.
Многие мои друзья тоже, заинтересовавшись моими опытами стали выращивать кристаллы сами.
Список использованной литературы
http://images. yandex. ru/yandsearch? rpt=sima mages. yandex. ru/yandsearch? Text http://www. /GrafR. jpg http://www. /page24.html ристалл. Их роль в природе и науке.-М.,1970г. Галиулин устроены кристаллы.-М.,1983г. , Чудин : Альбом - М.: ТЕРРА, 1995. Журнал “Физика в школе”. 2006. №2. и Парвов и рост кристаллов.-М.,1999г. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. М.: Аванта+, 2004
